Поток генов у жирафов и его значение для их сохранения

Жирафы — яркий пример адаптивной эволюции. Однако в последние годы они стали известны по другой причине: появились предположения, что существует не один, а целых четыре разных вида жирафов. Подобные радикальные таксономические переоценки у хорошо известных «флагманских» видов — большая редкость.

Это предложение вызвало дискуссию в научном сообществе и привлекло внимание СМИ. Ставки высоки, поскольку природоохранные меры обычно ориентированы на виды: каждый вид должен иметь собственный план действий по сохранению и мониторингу.

Если признать четыре вида вместо одного, то численность популяции каждого из них окажется меньше, а уязвимость к вымиранию — выше. Это не только значительно повышает ставки в охране природы, но и увеличивает её стоимость.

Жирафы образуют четыре чёткие, но не изолированные линии — некоторые даже являются гибридами

Результаты нового исследования, опубликованного в Current Biology, подтверждают, что жирафы обладают высокой генетической структурностью: популяции легко изолируются друг от друга. Также данные указывают, что жирафы разделены на эволюционные линии, которые генетически довольно сильно отличаются друг от друга.

Но были и большие сюрпризы: «Когда мы начали получать результаты анализа потока генов между разными линиями жирафов, нам пришлось перепроверить их дважды», — говорит Лаура Д. Бертола, один из первых авторов исследования и постдок на кафедре биологии.

«Результаты показали не просто небольшой поток генов, а масштабные события гибридизации. Например, сетчатый жираф, обитающий в Кении, Эфиопии и Сомали, по-видимому, является результатом смешения на 40%–60% древней северной и древней южной линий жирафов и, следовательно, представляет собой гибрид. Сегодня другие потомки этих древних северных и южных жирафов находятся на противоположных концах "дерева" жирафов и сильно генетически дифференцированы, но в прошлом они, очевидно, встретились и скрестились, дав начало сетчатому жирафу», — поясняет Бертола.

Команда также обнаружила исторический поток генов между несколькими другими ветвями «дерева» жирафов. Фактически, событий потока генов между линиями так много, что эволюционная история жирафов напоминает не «дерево», а «сетчатую» структуру.

Что это означает для жирафов и их сохранения

Биологи не согласны с тем, какое определение вида является лучшим и как определить, на каком этапе две популяции достаточно отличаются, чтобы принадлежать к разным видам. Часто предполагается, что обширный поток генов возможен только между популяциями, принадлежащими к одному виду.

Поэтому обнаружение широкого исторического потока генов между линиями жирафов, которые сегодня сильно генетически дифференцированы, ставит под сомнение, является ли высокая генетическая дифференциация однозначным признаком видообразования, по крайней мере, у жирафов.

«Наши выводы затрагивают очень деликатный вопрос в биологии: у нас нет общепринятой концепции вида. Поэтому бывает очень трудно определить, сколько видов существует внутри группы», — говорит Расмус Хеллер, доцент кафедры биологии и один из старших авторов исследования.

«Однако мы показываем нечто более осязаемое, что до сих пор упускалось в эволюционных исследованиях жирафов: различные линии жирафов имели между собой обширный поток генов. Похоже, жирафы сохранили способность свободно скрещиваться, что они до сих пор делают и в неволе».

«Таким образом, вместо того чтобы решать, сколько видов жирафов существует, мы предпочитаем подчеркнуть, что поток генов происходил довольно свободно даже между наиболее генетически дифференцированными линиями жирафов, когда для этого складывались подходящие условия», — объясняет Хеллер.

Исследование также приходит к выводу, что независимо от количества видов жирафов, разные линии настолько генетически дифференцированы, что определённо заслуживают всесторонней защиты во всех частях их ареала. Для эффективной защиты биоразнообразия нельзя останавливаться на уровне вида, необходимо также учитывать разнообразие внутри и между видами.

«Жирафы — бесконечно увлекательные животные, и это исследование подтверждает, насколько велика их генетическая изменчивость даже на небольших географических масштабах. Это даёт дополнительный стимул для сохранения всех различных линий жирафов, независимо от того, называются ли они видами, подвидами, популяциями или как-то иначе», — говорит Йошан Мудли, соавтор исследования из Университета Венды в ЮАР.

«Необходимы исследования, которые фокусируются на всей сложности эволюционного процесса, а не на ответах на упрощённые бинарные вопросы, например, существует ли один, четыре или десятки видов, что бы это ни значило», — отмечает Мудли.